清扫装置以及清扫方法与流程

本发明涉及一种清扫装置以及清扫方法。

背景技术：

提出了一种部件清扫装置的方案，所述部件清扫装置在抽吸部的内部设置喷射嘴，从喷射嘴向电路部件(回路部件)喷出压缩空气而使附着在电路部件上的尘埃飞散，与此同时，通过真空泵对抽吸部的内部的空气进行抽吸(日本专利特开平5-57257号公报，以下称为“专利文献1”)。

在专利文献1所记载的部件清扫装置中，存在无法清扫附着在机械部件的内螺纹等孔的内部的异物的情况。

技术实现要素：

本发明提供一种能够清扫附着在机械部件的内螺纹等孔的内部的异物的清扫装置。

本发明的第一方面是一种清扫装置，其具有：

在前端具有吸入口的吸入管；

设置在所述吸入管的前端侧，沿所述吸入管的轴自由伸缩地保持所述吸入口的吸入嘴；

与所述吸入管连接的排气装置；以及

前端在所述吸入管的内部沿所述吸入管的轴延伸的喷枪，所述喷枪具有喷口。

本发明的第二方面是对象物的清扫方法，包括如下步骤：

使吸入口紧贴在对象物的清扫部位，

从所述吸入口抽吸，

向所述清扫部位插入喷枪，

从所述喷枪喷出压缩空气，

停止从所述喷枪喷出压缩空气，

停止从所述吸入口的抽吸，

使所述吸入口离开所述清扫部位。

发明效果

根据本发明，能够清扫附着在机械部件的内螺纹等孔的内部的异物。

附图说明

图1是实施方式的清扫装置的整体结构图。

图2是实施方式的喷嘴的放大截面图。

图3是喷嘴的变形例的主要部分放大截面图。

图4是喷嘴的变形例的主要部分放大截面图。

图5是实施方式的密封装置的放大立体图。

图6是实施方式的清扫方法的流程图。

图7是说明实施方式的清扫状况的立体图。

图8a是说明实施方式的喷枪的插入状况的局部截面图。

图8b是说明实施方式的喷枪的插入状况的局部截面图。

符号说明

10清扫装置

13臂

17工件

18、181～185清扫部位

21抽吸管道(抽吸通路)

25排气装置

28压缩空气供给装置

30喷嘴

32吸入嘴

33吸入口

34喷枪

38吸入管

40过滤器

311、312滑动接触面

313台阶部(挡块)

314环

315吸入管侧弹簧引导件

322引导管

324吸入嘴侧弹簧引导件

341喷口

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的清扫装置10进行说明。如图1所示，清扫装置10具有架台11、臂13、载置台15、喷嘴30、抽吸管道(抽吸通路)21、过滤器40、排气装置25以及安全栅栏27。清扫装置10也可以具有密封装置26。

架台11为框架状。在架台11的下表面上，可以设置排水盘。

臂13设置于架台11的上表面。臂13是垂直多关节机器人、正交轴机器人、并联连杆机器人等机器人。在臂13的前端设置有喷嘴30。臂13使喷嘴30紧贴在工件17的清扫部位18(清扫部位181～185的总称，参照图7)。

载置台15设置在架台11的上表面。在载置台15上载置工件17。

安全栅栏27覆盖架台11。在安全栅栏27上设置有门(未图示)，以使检查者进入其内部。

抽吸管道(抽吸通路)21连接喷嘴30与过滤器40。抽吸管道21悬架在安全栅栏27的顶棚附近与喷嘴30之间。抽吸管道21例如是可挠性的管道软管。抽吸管道21优选设置在电缆保护管的内部。抽吸管道21可以由导电性材料形成，可以接地。在抽吸管道21的外周，可以设置加热器。

当导电性的抽吸管道21接地时，通过抽吸管道21的内部的异物51(参照图8)与抽吸管道21滑动接触，由此能够防止异物51带电而粘贴在抽吸管道21上。另外，通过用抽吸管道21的外部的加热器对抽吸管道21进行加热，能够防止吸气中所含的水分附着或凝结到抽吸管道21的内表面。

异物51是指切屑、纤维屑等附着在工件17上而残留的异物。

另外，抽吸管道21，代替从顶棚附近悬架也可以沿着臂13。

排气装置25是旋转叶片型干式真空泵、涡旋型干式真空泵、油旋转真空泵等真空泵。排气装置25可以具有排气阀251。当驱动排气装置25，打开排气阀251时，通过抽吸管道21从吸入口抽吸异物51等。在具有排气阀251的排气装置25中，由于可以不反复进行排气装置25的驱动、停止，因此能够缩短清扫时间。

过滤器40捕捉抽吸的异物51。优选过滤器40能够捕捉油分、水分。过滤器40是盒式过滤器、袋式过滤器、旋风器等工业用过滤器。过滤器40可以具有冷却阱。

参照图2对喷嘴30进行说明。喷嘴30具有支撑棒39、吸入管38、吸入嘴32以及吸入口33。图2的右半侧部分表示吸入嘴32收缩的状态，左半部分表示吸入嘴32伸长的状态。

支撑杆39具有凸缘391。凸缘391固定于臂13的安装面131。支撑棒39支撑吸入管38。

吸入口33具有圆环形状、矩形或与清扫部位18(参照图7)的形状一致的特殊形状。吸入口33的大小比清扫部位18的大小稍大。例如，若清扫部位18是称作m6的内螺纹，则吸入口33的内径(直径)设定为7mm～9mm的圆环。吸入口33的材质可以选择即使吸入口33与工件17接触，也不会损伤工件17的程度的软质材质。对于铝制的工件17，吸入口33的材质可以选择导电性塑料、导电性橡胶。

吸入管38形成为中空圆筒状。吸入管38具备具有抽吸通路连接口37的基端部。抽吸管道21与抽吸通路连接口37连接。排气装置25经由抽吸管道21与吸入管38连接，将从吸入口33抽吸的空气向外部排出。此时，从吸入口33抽吸的异物51被过滤器40捕捉。

吸入嘴32设置在吸入管38的前端侧。在吸入嘴32的前端形成吸入口33。吸入嘴32沿吸入管38的轴自由伸缩地保持吸入口33。

吸入嘴32具有引导管322、滑动接触引导件323、吸入嘴侧弹簧引导件324以及作为弹性体的螺旋弹簧325。引导管322可滑动地插入到吸入管38中。引导管322是中空圆筒，其外筒面能够在滑动接触面312上滑动。在引导管322的基端部设置有滑动接触引导件323。在引导管322的前端部设置有吸入口33。在吸入管38的前端部的内周部设置有作为圆筒面的滑动接触面311和滑动接触面312。滑动接触面312的直径小于滑动接触面311的直径，并且滑动接触面312设置在比滑动接触面311靠前端侧。滑动接触面311和滑动接触面312的台阶部313作为防止引导管322脱落的挡块起作用。滑动接触引导件323的直径大于引导管322的直径。螺旋弹簧325设置于引导管322的外周。在吸入管38的前端部的外周部设置有环314。在引导管322的前端部的外表面上，沿吸入管38的轴设置有引导螺旋弹簧325的内周的吸入嘴侧弹簧引导件324。吸入嘴侧弹簧引导件324的外径比螺旋弹簧325的内径稍小。在吸入嘴侧弹簧引导件324的前端侧，设置有接纳螺旋弹簧325的前端部的弹簧接纳部。在吸入管38的前端部的外表面上，设置有引导螺旋弹簧325的内周的吸入管侧弹簧引导件315。螺旋弹簧325由吸入管侧弹簧引导件315和吸入嘴侧弹簧引导件324支撑，并插入到环314与吸入口33之间。环314设置在吸入管侧弹簧引导件315的基端侧，保持螺旋弹簧325的基端部。螺旋弹簧325将吸入嘴32向吸入口33离开吸入管38的方向、即前端方向施力。在吸入嘴32中，引导管322和滑动接触引导件323被滑动接触面311和滑动接触面312引导而在吸入管内滑动。作为弹性体，也可以使用碟形弹簧、板簧或橡胶管代替螺旋弹簧325。

清扫装置10具有喷枪34、压缩空气供给装置28以及空气管(压缩空气供给配管)29。

喷枪34设置于喷嘴30。喷枪34从吸入管38的外部插入到吸入管38的内部。喷枪34的前端侧沿吸入口33的伸缩方向、即沿与吸入管38同心的方向延伸。在吸入嘴32伸长的状态下，喷枪34的前端位于吸入口33附近。喷枪34的前端被堵塞。喷枪34在前端部的周围具有喷口341。喷口341也可以在喷枪34的圆周方向上等分的位置以放射线状设置多个。喷口341也可以在喷枪34的轴向设置在多个部位。例如，如图所示，喷口341在圆周方向设置有四处，在轴向设置有两处，合计设置有八处。

另外，在将面状的清扫部位18作为主要的清扫对象的情况下，也可以在喷枪34的前端具有如图3所示的轴向的喷口341作为周向的喷口341或追加。在这种情况下，在吸入嘴32伸长的状态下，喷枪34的前端不从吸入口33向外部突出，而是位于吸入口33的稍靠内侧。由此，容易除去积存在深的卡止孔或深的卡止内螺纹的底部的异物51。

如图4所示，也可以在喷枪34的前端部具有从喷枪34的轴向基端方向倾斜的喷口341。由此，容易有效地清扫贯通孔。

参照图2，压缩空气供给装置28也可以包括空气压缩机和空气开闭阀。

空气管29连接压缩空气供给装置28与喷枪34。空气管29例如是可挠性的管。空气管29也可以沿抽吸管道21设置。

清扫装置10也可以包括喷嘴更换装置35和电磁阀36。喷嘴更换装置35具有主缸352和适配器(adapter)351。主缸352固定在支撑棒39上。抽吸通路连接口37设置在主缸352的基端部。吸入管38设置在适配器351的前端侧。适配器351能够在主缸352上装卸。通过将适配器351分离，能够根据清扫部位18的形状将合适的喷嘴30安装在臂13上。

主缸352具有主体3520、主插入部3521、抽吸通路3526、空气通路3527、柱塞3522、密封件(衬垫)3523、副插入部3524以及密封件(衬垫)3525。主体3520为圆筒状。在主体3520的中央设置有圆筒形的主插入部3521。抽吸通路3526贯穿主插入部3521的中央。在主插入部3521的中央部，设置有以放射状延伸的多个柱塞3522。密封件3523设置于主插入部3521的外周。在主体3520的周边部，圆筒形的副插入部3524并排设置于主插入部3521。密封件3525设置于副插入部3524的外周。空气通路3527贯通副插入部3524。优选的是，抽吸通路3514、抽吸通路3526、吸入管38具有相同的内径，并且设置在同一轴上。空气管29通过接头291与空气通路3527连接。

适配器351具有主体3510、主插入口3511、抽吸通路3514、v槽3512、副插入口3513以及空气通路3515。主体3510为圆筒状。在主体3510的中央设置有主插入口3511。主插入口3511为圆筒形的有底孔。主插入部3521嵌合于主插入口3511。抽吸通路3514贯通主插入口3511的中央。抽吸通路3514与吸入管38连接。在主插入口3511的高度方向的中央部，截面为v字状的v槽3512沿圆周方向延伸。在主体3510的周边部，副插入口3513并排设置在主插入口3511上。副插入口3513是直径比主插入口3511小的圆筒状有底孔。副插入部3524嵌合于副插入口3513。空气通路3515贯通于副插入口3513的中央。喷枪34通过接头342与空气通路3515连接。

当将适配器351安装于主缸352时，主插入部3521、副插入部3524分别嵌合于主插入口3511、副插入口3513，柱塞3522向v槽3512突出。而且，适配器351固定于主缸352。抽吸通路3514和抽吸通路3526被密封件3523密封。空气通路3515和空气通路3527被密封件3525密封。

电磁阀36设置在压缩空气供给装置28与主缸352的中间。电磁阀36是方向切换阀。当电磁阀36向连接方向切换时，柱塞3522被从空气供给装置28经由主缸352内的流路(未图示)输送的压缩空气，向外侧按压，柱塞3522的前端突出，咬入v槽3512。然后，适配器351与主缸352连接。当电磁阀36向分离方向切换时，柱塞3522的前端通过弹簧部件(未图示)的作用力而被拉入到内侧，主缸352与适配器351分离。

参照图5，对密封装置26进行说明。密封装置26在清扫部位185为交叉孔时，密封使喷嘴30紧贴的清扫部位185以外的开口部186、187。密封装置26具有气缸261、支撑板262以及密封体263。气缸261是空气气缸等流体气缸。支撑板262通过气缸261而移动。例如，支撑板262固定在气缸261的缸杆上。当将缸杆伸长时，密封体263被推压在工件17上。当将缸杆缩短时，密封体263从工件17离开，向退避位置移动。密封体263密封开口部186、187。密封体263例如是橡胶板或o形环。密封体263被支撑板262支撑。当喷嘴30紧贴在清扫部位185时，密封装置26对清扫部位185以外的开口部186、187进行密封。当清扫部位185的抽吸结束时，密封装置26使密封体263退避，将开口部186、187开放。

参照图6，对实施方式的清扫方法进行说明。臂13使吸入口33紧贴在第一个清扫部位18(s2)。打开排气阀251，从吸入口33抽吸(s3)。从喷枪34喷射压缩空气(s4)。向清扫部位18插入喷枪34(s5)。停止从喷枪34喷射压缩空气(s6)。关闭排气阀251并停止抽吸(s7)。在每个清扫部位重复进行步骤s2～s7(s1、s8、s9)。

以下，对各步骤进行详细说明。

为了便于说明，步骤s1、s8、s9在图6中以单纯的重复运算的方式表示。实际上，如图7所示，通过步骤s1～s9，根据数值控制装置存储在坐标值存储单元中的数值控制程序所示的顺序，对臂13、过滤器40、排气装置25进行控制。如图7所示，臂13沿程序化的路径55移动，使喷嘴30依次紧贴在工件17的清扫部位181～185，插入喷枪34(参照图2)。

参照图8对步骤s2～s7进行说明。首先，臂13使吸入口33大致垂直地靠近清扫部位18的工件表面171。然后，如图8a所示，使吸入口33紧贴在清扫部位18(s2)。设置吸入嘴32，吸入口33自由伸缩，螺旋弹簧325将吸入口33向清扫部位18施力，因此吸入口33能够紧贴在清扫部位18。接着，数值控制装置启动排气装置25，打开排气阀251。排出清扫部位18、吸入管38以及抽吸管道21内的空气(s3)。接着，数值控制装置从压缩空气供给装置28输送压缩空气。压缩空气通过喷嘴更换装置35、喷枪34而从噴口341喷出(s4)。

接着，臂13将喷嘴30进一步向工件17按压。于是，螺旋弹簧325收缩，吸入嘴32向吸入管38的内部滑动。然后，如图8b所示，喷枪34插入到清扫部位18内部(s5)。从喷口341喷出的压缩空气的喷流成为沿着螺纹188的旋转流57。附着在螺纹188上的异物51载于旋转流57而被剥离，从吸入口33被吸上来。

喷枪34被插入到未到达清扫部位18的底部的程度，然后被拉起。即使喷枪34被拉起，吸入口33也会紧贴在清扫部位18。也可以多次反复地插入喷枪34。

通过喷枪34的插入，喷口341与螺纹188对向。然后，从插入到清扫部位18的内部的喷口341喷出的压缩空气的喷流到达螺纹188的底部。从喷口341喷出的压缩空气成为旋转流57，除去残留在螺纹188的低谷的异物51。由此，有效地使异物51从螺纹188吹出。

清扫部位18内部的异物51从吸入口33被抽吸。被压缩空气吹出的异物51也从吸入口33被抽吸。被抽吸的异物51通过抽吸管道21，被过滤器40捕捉。被抽吸的空气穿过过滤器40，通过排气装置25而被排出。

接着，数值控制装置停止从压缩空气供给装置28输送压缩空气，停止压缩空气的喷射(s6)。然后，数值控制装置关闭排气阀251，停止从吸入口33的抽吸(s7)。另外，也可以在步骤s7中，停止排气装置25。

另外，在清扫装置10具备密封装置26的情况下，在步骤s2之前，密封装置26密封开口部186、187。此时，在与步骤s7同时或前后，密封装置26释放开口部186、187。流程图中的数值y表示清扫部位18的总个数。

根据本实施方式的具有吸入嘴32的清扫装置10，能够在将吸入口33紧贴在清扫部位18的状态下，将喷枪34插入到清扫部位18的内部。因此，从喷口341喷出的压缩空气容易到达清扫部位18的内侧深处。

由此，能够清扫附着在机械部件的内螺纹等孔的内部的异物51。

本发明并不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形，包含在权利要求书所记载的技术思想中的技术事项全部为本发明的对象。上述实施方式示出了优选的例子，但若是本领域技术人员能够从本说明书所公开的内容实现各种替代例、修正例、变形例或改良例，则这些也包含在附加的权利要求书所记载的技术范围内。